[發明專利]排氣管出口面積可調式渦輪增壓系統

無效

• 申請號: 201110360976.6
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102425489A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 王紹明;鄧康耀;崔毅;汪文輝
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F02B37/22
• 分類號: F02B37/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及的是一種內燃機領域的渦輪增壓系統，特別是一種排氣管出口面積可調式渦輪增壓系統。

背景技術

隨著社會的發展和環保要求的提高，發動機增壓技術的應用越來越廣泛，中大功率的發動機大都采用渦輪增壓技術，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪增壓系統的兩種基本型式為定壓增壓系統和脈沖增壓系統。定壓增壓系統，各缸共用一根容積較大的排氣管，排氣管系結構比較簡單，排氣管內壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發動機的負荷和轉速有關，不同缸數柴油機的增壓系統可以進行統一設計。定壓增壓系統在高速工況時，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優；但是在低速工況時，不能充分利用排氣脈沖能量。脈沖增壓系統，依據各缸發火順序，將排氣不發生干擾的兩個氣缸或三個氣缸和同一根排氣管相連接，排氣管系管徑較小，排氣脈沖能量可以充分利用，低速工況和瞬態工況性能較好；但是在高速工況時，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺發動機的排氣管容積可以隨著工況的變換而變化，高速工況時使排氣管容積變大，低速工況時使排氣管容積變小，這是較為理想的。在排氣管容積不變的前提下，通過改變排氣管的出口面積，也可以實現發動機高低轉速工況的兼顧。在低速工況排氣管出口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速工況排氣管出口面積變大，泵氣損失較小，這也是較為理想的。

經過對現有技術文獻的檢索發現，中國專利號ZL201020532937.0，專利名稱：排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，該專利技術提供了一種排氣管出口面積連續可變的裝置，能較好地兼顧發動機的高低轉速工況；但是其排氣管出口面積的變化是通過旋轉把手的旋轉來實現的，這就需要增加一套專門的控制機構來控制旋轉把手的旋轉，從而使增壓系統結構變的比較復雜。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種排氣管出口面積可調式渦輪增壓系統，使其排氣管出口面積可以自我調節，較好地兼顧發動機的高低轉速工況，而且結構簡單，不需要專門的控制機構。

本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括：第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、排氣管、渦輪、排氣管側壁、排氣管后壁、旋轉板、旋轉軸和彈性部件，第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸分別通過第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管與排氣管相連接，排氣管的出口與渦輪的入口相連接，排氣管側壁與排氣管后壁固定連接，排氣管為等截面圓管，旋轉軸穿過旋轉板并與旋轉板固定相連，旋轉板非對稱分布在旋轉軸的上下兩側，旋轉軸的兩端安裝在排氣管側壁上，旋轉軸的軸線與排氣管的軸線垂直且不在同一平面上，旋轉板通過彈性部件與排氣管側壁相連接。

所述旋轉板為圓板，所述彈性部件為彈簧，所述彈性部件的軸線與所述排氣管的軸線垂直且在同一平面上。

在本發明的工作過程中，旋轉板可以在排氣管內以旋轉軸為軸線旋轉。當發動機處于高速工況時，排氣管內排氣壓力較高，旋轉板帶動旋轉軸逆時針旋轉并使彈性部件得到拉伸，排氣管的出口面積相對較大，泵氣損失較小，發動機整機性能較優；當發動機處于低速工況時，排氣管內排氣壓力較低，在彈性部件的作用下，旋轉板帶動旋轉軸順時針向回旋轉，排氣管的出口面積相對較小，渦輪前可用能較多，發動機進氣壓力較高，發動機整機性能較優。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果為：本發明設計合理，結構簡單，適用于渦輪進口有一個且渦輪側置的渦輪增壓系統，既能兼顧發動機的高低轉速工況，又能使增壓系統不需要專門的排氣管出口面積控制機構。

附圖說明

圖1為本發明排氣管出口面積可調式渦輪增壓系統的結構示意圖；

圖2為圖1的局部放大圖；

圖3為圖1中A-A剖面的結構示意圖；

其中：1、第一氣缸，2、第二氣缸，3、第三氣缸，4、第一排氣支管，5、第二排氣支管，6、第三排氣支管，7、排氣管，8、渦輪，9、排氣管側壁，10、排氣管后壁，11、旋轉板，12、旋轉軸，13、彈性部件。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例以本發明技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例